CN102245929A - 具有一个纺织品罩面和一个从可熔融塑料制成的粘合剂的弹性物品、特别是传动皮带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有基于固化橡胶的弹性主要元件的物品，它具有一个易受磨损的物品表面。该物品具体是一个传动皮带(8)，它具有一个作为皮带背面的顶层(9)和一个具有力传递区(13)的下部结构(10)，其中该力传递区和/或该顶层被提供有一个纺织品覆盖层(15)，其中该纺织品覆盖层被额外依次配备有一种塑料。该塑料是被安排在该主体和该纺织品覆盖层(15)之间的一种粘合剂，其中该塑料是如此提供的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入该纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时成键连接到主体与纺织品覆盖层之间的一个永久粘结结合上。例如一种棉织物被用作该纺织品覆盖层(15)。该塑料是以一种薄膜的形式，例如具体以一种PE薄膜的形式。使用的主要目的是V型带、肋式V型带(8)和有齿带。

Description

具有一个纺织品罩面和一个从可熔融塑料制成的粘合剂的弹性物品、特别是传动皮带
技术领域
本发明涉及一种具有基于固化橡胶的弹性基础本体的物品，它具有一个易受磨损的物品表面，该表面配备有一个纺织品覆盖层，其中该纺织品覆盖层依次又至少区域性地配备有一种聚合物。该弹性基础本体通常另外被赋予一种嵌入的强度元件或拉伸元件，该元件可以对一个或多个层进行实施。
背景技术
暴露于动态应力下并且因此也暴露于磨损以及噪音发展中的一种物品是例如一种带条、皮带、条带、软管、空气弹簧瓣、补偿器或者是多层的片(它的传动皮带形式的皮带是有特别相关的)。该传动皮带的弹性基础本体包括一个作为皮带背衬的顶层以及一个带有力传递区的下部结构。为此，具体参照以下专利文献：DE 38 23 157 A1、DE 10 2006 007 509 A1、EP 1 818 567 A1、WO 96/02584 A1、WO2005/080821 A1、WO 2006/066669 A1、US 3 981 206以及US 5 417618。
传送皮带特别地在力传递区的区域内涂覆有一个涂层，具体是用于减少噪音并且还增强耐磨损性。这一方面的现有技术是：
*使用一种带绒毛的覆盖层(特别是处于棉或芳纶短绒的形式)，或使用一个填充有纤维(例如芳纶纤维)的薄的弹性聚合物层，例如在未审查的申请DE 38 23 157 A1中所描述的，其中该带绒毛的覆盖层通常是通过一种溶液进行附着的。然而，这个涂层对于一些发动机是不耐用的。此外，对于一些发动机，在湿气情况下会发生噪音问题。
*使用了一种毛圈拉伸针织的纺织品覆盖层，例如像在US 3 981206中所描述的。这里的缺点是，试验的发动机在湿气存在下产生了噪音。
*使用了处于成型毛圈针织物形式的一种纺织品覆盖层。在此方面具体地引用了未审查的申请DE 10 2006 007 509 A1。该经编针织物由一种第一纱线(更具体地是由一种聚酰胺(PA)或聚酯(PES)构成)、以及一种第二纱线(更具体地由一种聚氨酯(PU)构成)所组成。再一次地，缺点为试验的发动机在湿气存在下产生了噪音。
*该纺织品覆盖层是一个尼龙-6，6弹力织物，并且具体被用于有齿带，为此具体必须引用未审查的专利文件EP 1 818 567 A1。然而尼龙-6，6弹力织物相对昂贵。
*未审查的专利文件WO 2005/080821 A1描述了一种有齿带，它的顶层和力传递区被赋予一个纺织品覆盖层，其中该纺织品覆盖层被依次赋予一个耐油性聚合物。使用的该聚合物是一种氟聚合物(例如PTFE)。
*一些PU带利用一个纺织品覆盖层，包括一个织造织物，具体是尼龙-6，6织物，其中一个自支撑薄膜，例如是聚乙烯薄膜，被从外部应用于织造织物覆盖层。然而，该自支撑薄膜是一种加工助剂。它阻止了液体PU流经织造织物，由于使用注入的PU模制成了齿。然而该织造织物与该PU没有交叉连接，并且不具有其他功能。对于PU带的现有技术，例如参考未审查的专利文件WO 96/02584 A1。
*在DE 10 2008 012 044.8中所描述的一个更近发展中，取代纺织品覆盖层或与其相结合地使用了一种自支撑薄膜(例如PTFE)或一种自支撑薄膜叠层材料(例如一种PA-PTFE薄膜叠层材料)，特别是在提供一种耐油性传动皮带的方面。
然而，研究和发展的焦点是在纺织品覆盖层上，并且它们还形成了所讨论的该类型物品(具体是一种传动皮带)基础。
发明内容
针对以上提到的使用一个纺织品覆盖层的问题的背景，通过本发明论述的问题是赋予在开始提到的该类型的一种物品一个配备有聚合物的纺织品覆盖层，以形成在开始提到的该类型的物品，由此确保一个永久磨损保护和噪音绝缘的结合，特别是关于湿噪音，同时伴随对基础本体的纺织品覆盖层的改进的粘着。
当该聚合物是一种置于基础本体和纺织品覆盖层之间的助黏附剂时，这一问题得以解决，其中该聚合物是如此构成的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时经过共交联以变得与通过基础本体与纺织品覆盖层形成的一种持久的粘合剂组件接合。
该纺织品覆盖层可以是一种织造织物、一种成型毛圈针织物、一种拉伸毛圈针织物或者一种非织造织物，在那种情况下具体使用一种织造织物、一种成型毛圈针织物或一种拉伸毛圈针织物。对于根据权利要求2所述的所有物品类型来说，这最后三种纺织品覆盖层变体是有弹性并且有用的。在一些应用中，具体是V型带，非织造织物也可以用作不是很有弹性的纺织品覆盖层。纺织品覆盖层包括纤维、纱线或单丝。有利地，该纺织品覆盖层全部或部分地由棉和/或聚酯和/或聚酰胺组成。当使用棉时，一种未处理的棉将给出最佳结果。
更特别地，该助黏附剂形成一个助黏附层，在这种情况下依次具体存在两个变体，如以下所述：
*助黏附层具体是一种压缩模制的聚合物形成的一种自支撑薄膜。在固化之前，自支撑薄膜可以被热压为自支撑薄膜。可替代地，在固化之前，自支撑薄膜也可以被夹入纺织品覆盖层和物品空白之间。
*助黏附层具体是从一种多聚体溶液形成的一种负载的薄膜。在这种情况中，在物品空白的转化之前，用一种多聚体溶液刷涂纺织品覆盖层。
助黏附层在厚度上是从0.01mm到2mm，更特别地在厚度上从0.01mm到1mm，以及更特别地在厚度上依次从0.02mm到0.1mm。
助黏附层优选地是一种聚烯烃，更优选地是一种聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。在这里PE是具有特别重要性的。
因为多聚体助黏附剂可以穿透直到纺织品覆盖层表面，所以在聚合物中颗粒可以被额外结合，更具体地在抗化学、抗油和抗热方面。这些颗粒可以由硅酮和/或聚氨酯和/或由一种氟化聚合物构成。合适的氟化聚合物更具体地包括聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。在这里PTFE是具有特别重要性的。
基础本体通常是一种基于一种固化橡胶混合物(包含至少一种橡胶组分和多种混合物组分)的固化橡胶。使用的橡胶组分更具体地是：一种乙烯-丙烯共聚物(EPM)、一种乙烯-丙烯-二烯烃单体共聚物(EPDM)、(部分)氢化的丁腈橡胶(HNBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)或丁二烯橡胶(BR)，它们是与至少一种另外的橡胶组分未割料地或经割料地(cut)进行使用，更具体地是与上述类型的橡胶中的一种联合使用，例如以一种EPM-EPDM或SBR-BR共混物的形式。这里EPM或EPDM或一种EPM-EPDM共混物是具有特别重要性的。在具体是传动皮带的实例中使用上述类型的橡胶。这些混合物成分包括至少一种交联剂或交联剂系统(交联剂和加速剂)。进一步的混合物成分通常另外是一种填充剂和/或一种加工助剂和/或一种增塑剂和/或一种抗氧化剂，还以及任选地进一步添加的多种物质，例如纤维和色素。在这里引用橡胶混合物领域的一般情况。
该固化橡胶更具体地是过氧化地交联，这在与以上提到类型的橡胶混合物的结合中被在某种程度上更具体地阐明。惯用的固化温度范围是从130℃到200℃。该聚合物被用作助黏附剂，例如PE，变得与接触的橡胶混合物部分混合，并且通过这些过氧化物被共交联，由此在橡胶混合物、助黏附剂和纺织品覆盖层之间产生一个牢固的联系。
在带条、皮带、条带、软管、空气弹簧瓣(轴向瓣、截面铺放的瓣)、补偿器或多层的片的制造中，粘着的新概念发现了特别的应用。粘着的新概念的使用在可以被构成为扁平带、V型带、V型肋式带、有齿带、离合器皮带或升降机皮带的一种传动皮带的制造中是极其重要的。在使用中再一次特别地强调V型带、V型肋式带以及有齿带，它们在下文更特别地提出于多个示例性的实施方案的过程中。
在传动皮带的情况下，力传递区和/或顶层可以被赋予一个纺织品覆盖层，它依次被额外赋予根据权利要求5或6的特征部分的一种聚合物。
附图说明
现在将参考示意图对本发明的三个示例性实施方案进行更具体地说明，其中：
图1示出了一个V型带(横切面)，
图2示出了一个V型带(横切面)，以及
图3示出了一个有齿带(纵切面)。
附图标记说明
1 传动皮带(V型带)
2 顶层(皮带背衬)
3 下部结构
4 力传递区
5 力传递区
6 单独帘线形式的拉伸元件
7 纺织品覆盖层
8 传动皮带(V型肋式带)
9 顶层(皮带背衬)
10 下部结构
11 肋
12 槽
13 力传递区
14 单独帘线形式的拉伸元件
15 纺织品覆盖层
16 传动皮带(有齿带)
17 顶层(皮带背衬)
18 下部结构
19 齿
20 缺口
21 力传递区
22 单独帘线形式的拉伸元件
23 纺织品覆盖层
具体实施方式
图1示出了一个配置为一个V型带的一个传动皮带1。基于一种固化橡胶的基础本体包括一个作为皮带背衬的顶层2、一个具有以单独帘线形式存在的纵向延伸拉伸元件6的嵌入强度元件层、以及还有一个下部结构3。这两个V-形侧面形成了力传递区4和5，这里从顶层2延伸到下部结构3。
纺织品覆盖层7是一种织造织物、一种成型毛圈针织物、一种拉伸毛圈针织物或者一种非织造织物，更特别地基于未处理的棉，并且用顶层2的完整套和V型带的下部结构3包围力传递区4和5。在V型带的基础本体和纺织品覆盖层7之间置有以一种聚合物形式存在的助黏附剂，其中该聚合物是如此构成的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时经过共交联以变得与通过基础本体与纺织品覆盖层形成的一种持久的粘合剂组件接合。
用于包围完整的纺织品编织层7的助黏附剂更特别地是一种聚烯烃自支撑薄膜，再一次更特别地是一种PE薄膜或PP薄膜，并且这接下来导致在固化的过程中一种改性的纺织品覆盖层。在这里一种PE改性的纺织品覆盖层是具有特别重要性的。
图2示出了配制为具有一个作为皮带背衬的顶层9的V型肋式带形式的一种传动皮带8、一个强度元件层(该层包括以多个单独帘线形式存在的拉伸元件14的一个纵向平行安排)、并且还具有一个下部结构10。该下部结构具有由多个肋11和多个槽12形成的一种V型肋式结构。该下部结构包括力传递区13。
纺织品覆盖层15专有地包围力传递区13，由一种织造织物、一种成型毛圈针织物或一种拉伸毛圈针织物构成，更特别地再一次基于未处理的棉。使用的助黏附层优选地再一次是一种自支撑PE薄膜，以形成一个PE改性的纺织品覆盖层。
与V型肋式带(VRB)相联系，调查了三种不同的皮带的它们的磨损行为，并且下表示出了结构的材料和磨损参数：
Figure BPA00001388169400071
在每一情况下棉是未处理的。
在一台具有高度非均匀性的燃烧的柴油机上，以800min-1的速度经过随运行时间的重量变化确定磨损。如在表中明显可见的，与未经改性的纺织品覆盖层VRB(a)相比，两个经改性的PE纺织品覆盖层的VRBs(b，c)关于明显地改进的磨损行为是显著的。
在一台燃烧的柴油机的操作中进一步观察向拉伸棉圈针织物加水，在VRB(a)在两分钟后膨胀并被破坏的情况下，而在相同条件下，甚至在十分钟后，两种VRBs(b，c)没有示出磨损的迹象。还观察了通过夹入PE薄膜而改进的拉伸棉圈针织物的粘着。
图3最终示出了配制为具有一个作为皮带背衬的顶层17的有齿带的一种传动皮带16、一个强度元件层(该层包括以多个单独帘线形式存在的纵向拉伸元件22的一个平行安排)、并且还具有一个下部结构18。该下部结构由齿19和缺口20形成，并且包括一个力传递区21。
纺织品覆盖层23专有地包围力传递区21，由一种织造织物、一种成型毛圈针织物或一种拉伸毛圈针织物构成，更特别地再一次基于未处理的棉。使用的助黏附层优选地再一次是一种自支撑PE薄膜，以形成一个PE改性的纺织品覆盖层。
这些拉伸元件6(图1)、14(图2)和22(图3)例如由钢、聚酰胺、芳纶、聚酯、玻璃纤维、碳纤维、聚醚醚酮(PEEK)或聚2，6-萘二甲酸乙二酯(PEN)构成。
这些顶层9(图2)和17(图3)可以不含有一个纺织品覆盖层或者同样被赋予一个纺织品覆盖层。这一纺织品覆盖层可以接下来例如被PE改性。

Claims (33)

1.一个物品，具有基于一种固化橡胶的一个弹性基础本体，它具有一个易受磨损的物品表面，该表面被赋予一个纺织品覆盖层(7，15，23)，其中该纺织品覆盖层依次被至少区域地额外赋予一种聚合物，其特征在于该聚合物是一种被置于该基础本体和该纺织品覆盖层(7，15，23)之间的助黏附剂，其中该聚合物是如此构成的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入该纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时经过共交联以变得与通过该基础本体与纺织品覆盖层形成的一种持久的粘合剂组件接合。
2.如在权利要求1中要求的物品，其特征在于该物品是一种带条、皮带、条带、软管、空气弹簧瓣、补偿器或多层的片。
3.如在权利要求1或2中要求的物品，其特征在于，该纺织品覆盖层(7，15，23)是一种织造织物、一种成型毛圈针织物、一种拉伸毛圈针织物或一种非织造织物。
4.如在权利要求1到3的任一项中要求的物品，其特征在于完整的纺织品覆盖层(7，15，23)被赋予该多聚体的助黏附剂。
5.一个物品，具有基于一种固化橡胶的一个弹性基础本体，它具有一个易受磨损的物品表面，其中该物品是一个传动皮带(1，8，16)，包括一个作为皮带背衬的顶层(2，9，17)和一个具有一个力传递区(4，5，13，21)的下部结构(3，10，18)，其中至少该力传递区被赋予一个纺织品覆盖层(7，15，23)，其中在该力传递区中起作用的至少该纺织品覆盖层被依次额外赋予一种聚合物，其特征在于该聚合物是一种置于该基础本体和该纺织品覆盖层(7，15，23)之间的助黏附剂，其中该聚合物是如此构成的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入该纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时经过共交联以变得与通过该基础本体与该纺织品覆盖层形成的一种持久的粘合剂组件接合。
6.一个物品，具有基于一种固化橡胶的一个弹性基础本体，它具有一个易受磨损的物品表面，其中该物品是一个传动皮带(1，8，16)，包括一个作为皮带背衬的顶层(2，9，17)和一个具有一个力传递区(4，5，13，21)的下部结构(3，10，18)，其中至少该顶层被赋予一个纺织品覆盖层(7，15，23)，其中作用于该顶层上的至少该纺织品覆盖层被依次额外赋予一种聚合物，其特征在于该聚合物是一种置于该基础本体和该纺织品覆盖层(7，15，23)之间的助黏附剂，其中该聚合物是如此构成的：这样在固化的过程中，以及在穿透进入该纺织品覆盖层的过程中，它发生熔融，同时经过共交联以变得与通过该基础本体与该纺织品覆盖层形成的一种持久的粘合剂组件接合。
7.如在权利要求5或6中要求的物品，其特征在于它是一种V型带(1)。
8.如在权利要求7中要求的物品，其特征在于，该V型带(1)的该纺织品覆盖层(7)是一种织造织物、一种成型毛圈针织物、一种拉伸毛圈针织物或一种非织造织物。
9.如在权利要求7或8中要求的物品，其特征在于，该纺织品覆盖层(7)用完整套住该V型带(1)来包围该顶层(2)和该下部结构(3)。
10.如在权利要求9中要求的物品，其特征在于完整的该纺织品覆盖层(7)被赋予该多聚体的助黏附剂。
11.如在权利要求5或6中要求的物品，其特征在于它是一种V型肋式带(8)。
12.如在权利要求5或6中要求的物品，其特征在于它是一种有齿带(16)。
13.如在权利要求11或12中要求的物品，其特征在于，该V型肋式带(8)或该有齿带(16)的该纺织品覆盖层(15，23)是一种织造织物、一种成型毛圈针织物或一种拉伸毛圈针织物。
14.如在权利要求1到13的任一项中要求的物品，其特征在于该助黏附剂形成了一个助黏附层。
15.如在权利要求14中要求的物品，其特征在于该助黏附层是一种自支撑薄膜。
16.如在权利要求15中要求的物品，其特征在于该自支撑薄膜是由一种压缩模制的聚合物形成的。
17.如在权利要求14中要求的物品，其特征在于该助黏附层是一种负载的薄膜。
18.如在权利要求17中要求的物品，其特征在于该负载的薄膜是由一种多聚物的溶液形成的。
19.如在权利要求14到18的任一项中要求的物品，其特征在于该助黏附层的厚度是从0.01mm到2mm。
20.如在权利要求19中要求的物品，其特征在于该助黏附层的厚度是从0.01mm到1mm。
21.如在权利要求19或20中要求的物品，其特征在于该助黏附层的厚度是从0.02mm到0.1mm。
22.如在权利要求1到21的任一项中要求的物品，其特征在于该助黏附剂是一种聚烯烃。
23.如在权利要求22中要求的物品，其特征在于该助黏附剂是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，更具体的是PE。
24.如在权利要求1到23的任一项中要求的物品，其特征在于该助黏附剂在耐化学、耐油以及特别是耐热方面，额外地与其中结合的颗粒结合。
25.如在权利要求24中要求的物品，其特征在于这些颗粒是由硅酮和/或聚氨酯(PU)和/或由一种氟化聚合物构成的。
26.如在权利要求25中要求的物品，其特征在于，该氟化聚合物是聚氟乙烯(PVF)和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或聚四氟乙烯(PTFE)，更具体的是PTFE。
27.如在权利要求1到26的任一项中要求的物品，其特征在于该纺织品覆盖层(7，15，23)包括纤维、纱线或单丝。
28.如在权利要求1到27的任一项中要求的物品，其特征在于该纺织品覆盖层(7，15，23)完整或部分地由棉和/或聚酯和/或聚酰胺构成。
29.如在权利要求28中要求的物品，其特征在于该棉是未处理的。
30.在权利要求1到29的任一项中要求的物品，其特征在于，该弹性的基础本体是基于一种固化的橡胶混合物的一种固化橡胶，该混合物含有至少一种橡胶组分以及多种混合物成分。
31.如在权利要求30中要求的物品，其特征在于，该橡胶组分是一种乙烯-丙烯共聚物(EPM)、一种乙烯-丙烯-二烯烃单体共聚物(EPDM)、(部分)氢化的丁腈橡胶(HNBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)或丁二烯橡胶(BR)，它们是用至少一种另外的橡胶组分未割料或经过割料而使用的，更具体地是与上述类型的橡胶中的一种联合使用。
32.如在权利要求31中要求的物品，其特征在于，所该橡胶组分是EPM或EPDM或一种EPM-EPDM共混物。
33.如在权利要求1到32的任一项中要求的物品，其特征在于该固化橡胶是过氧化地交联的。
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